Like many other cell types, neuroblastoma cells are also known to respond to mechanical cues in their microenvironment in vitro. They were shown to have mechanotransduction pathways, which result in enhanced neuronal morphology on stiff substrates. However, in previous studies, the differentiation process was monitored only by morphological parameters. Motivated by the lack of comprehensive studies that investigate the effects of mechanical cues on neuroblastoma differentiation, we used SH‐SY5Y cells differentiated on polyacrylamide (PA) gels as a model. Cells differentiated on the surface of PA hydrogels with three different elastic moduli (0.1, 1, and 50 kPa) were morphologically evaluated and their electrophysiological responsiveness was probed using calcium imaging. Immunodetection of neural marker TUJ1 and p‐FAK was used for biochemical characterization. Groups with defined stiffness that are matching and nonmatching to neural tissue extracellular matrix were used to distinguish biomimetic results from other effects. Results show that while cells display morphologies that do not resemble neurons on soft substrates, they are in fact electrophysiologically more responsive and abundant in neuronal marker TUJ1. Our findings suggest that while neuronal differentiation occurs more efficiently in microenvironments mechanically mimicking neural tissue, the SH‐SY5Y model demonstrates morphologies that conflict with neuronal behavior under these conditions. These results are expected to contribute considerable input to researchers that use SH‐SY5Y as a neuron model.

中文翻译：

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基材刚度对 SH-SY5Y 的影响：形态学和神经元行为的二分法。

与许多其他细胞类型一样，神经母细胞瘤细胞也已知对其体外微环境中的机械线索作出反应。它们被证明具有机械转导通路，从而在坚硬的基底上增强了神经元形态。然而，在以前的研究中，分化过程仅通过形态参数进行监测。由于缺乏研究机械线索对神经母细胞瘤分化影响的综合研究，我们使用在聚丙烯酰胺 (PA) 凝胶上分化的 SH-SY5Y 细胞作为模型。对在具有三种不同弹性模量（0.1、1 和 50 kPa）的 PA 水凝胶表面分化的细胞进行形态学评估，并使用钙成像探测它们的电生理反应。神经标记物 TUJ1 和 p-FAK 的免疫检测用于生化表征。具有与神经组织细胞外基质匹配和不匹配的确定刚度的组用于区分仿生结果与其他效应。结果表明，虽然细胞显示出与软基质上的神经元不同的形态，但它们实际上在电生理上更具反应性，并且神经元标记物 TUJ1 含量丰富。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。具有与神经组织细胞外基质匹配和不匹配的确定刚度的组用于区分仿生结果与其他效应。结果表明，虽然细胞显示出与软基质上的神经元不同的形态，但它们实际上在电生理上更具反应性，并且神经元标记物 TUJ1 含量丰富。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。具有与神经组织细胞外基质匹配和不匹配的确定刚度的组用于区分仿生结果与其他效应。结果表明，虽然细胞显示出与软基质上的神经元不同的形态，但它们实际上在电生理上更具反应性，并且神经元标记物 TUJ1 含量丰富。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。结果表明，虽然细胞显示出与软基质上的神经元不同的形态，但它们实际上在电生理上更具反应性，并且神经元标记物 TUJ1 含量丰富。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。结果表明，虽然细胞显示出与软基质上的神经元不同的形态，但它们实际上在电生理上更具反应性，并且神经元标记物 TUJ1 含量丰富。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。我们的研究结果表明，虽然神经元分化在机械模拟神经组织的微环境中发生得更有效，但 SH-SY5Y 模型证明了在这些条件下与神经元行为相冲突的形态。预计这些结果将为使用 SH-SY5Y 作为神经元模型的研究人员提供可观的投入。